(57)【要約】【課題】  電源管理を具えた燃料電池を提供することを課題とする。【解決手段】  本発明は、主に電源管理を具えた燃料電池を提供し、これは燃料電池発電部と、内部の二次電池と、前記燃料電池内部の制御デバイスである内部負荷と、前記燃料電池発電部で発生した電力を特定出力特性に変換することで前記電力を前記燃料電池外部の使用に伝送することに用いる外部負荷給電回路、及び、電力を特定出力特性に変換することで前記電力を前記燃料電池の内部負荷の使用に伝送することに用いる内部負荷給電回路を含み、前記内部負荷給電回路は前記燃料電池発電部、及び、前記内部の二次電池のいずれかの発電デバイスの電力を特定出力特性に変換することを選択するための選択手段を更に含むことを特徴とする。【選択図】  図１
2007299746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池発電部と、
内部の二次電池と、
前記燃料電池内部の制御デバイスである内部負荷と、
前記燃料電池発電部で発生した電力を特定出力特性に変換することで前記電力を前記燃料電池外部の使用に伝送することに用いる外部負荷給電回路、及び、
電力を特定出力特性に変換することで前記電力を前記燃料電池の内部負荷の使用に伝送することに用いる内部負荷給電回路を含み、
前記内部負荷給電回路は、前記燃料電池発電部、及び、前記内部の二次電池のいずれかの発電デバイスの電力を特定出力特性に変換することを選択するための選択手段を更に含むことを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項２】
請求項１記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記内部の二次電池としてリチウム電池、ニッケル水素電池、及び、ニッケルカドミウム電池のいずれかの充電式電池を選択することを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項３】
請求項２記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記内部の二次電池は、比較的小型の充電式電池を選択し、また、前記内部負荷に供給できる必要な消費電力量を組合せることを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項４】
請求項３記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記二次電池は、シングルセルリチウム電池を選択することを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項５】
請求項１記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記燃料電池は、マイクロプロセッサを更に含み、前記マイクロプロセッサには前記燃料電池の電気メッセージの処理と前記燃料電池内部デバイスを制御するためのロジック判断、及び、制御手段と、
電子式スイッチを更に包含する前記選択手段を含み、
前記マイクロプロセッサはロジック判断、及び、制御手段を通じて前記選択手段の電子式スイッチを制御し、また、前記燃料電池発電部、及び、前記内部の二次電池内のいずれかの発電デバイスから出力する電力を前記内部負荷給電回路まで伝送するよう選択することに用いることを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項６】
請求項５記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記電子式スイッチは、トランジスタスイッチ、及び、ＭＯＳスイッチのいずれかの電子デバイスを選択することを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項７】
請求項１記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記燃料電池システムは、前記内部の二次電池の充電状態、及び、充電しない状態のいずれかを選択するための充電ユニットを更に含むことを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項８】
請求項７記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記燃料電池は、マイクロプロセッサを更に含み、前記マイクロプロセッサには前記燃料電池の電気メッセージの処理と前記燃料電池内部デバイスを制御するためのロジック判断、及び、制御手段と、
電子式スイッチを更に包含する前記充電ユニットを含み、
前記マイクロプロセッサはロジック判断、及び、制御手段を通じて前記充電ユニットの電子式スイッチを制御し、また、前記内部の二次電池の充電状態、及び、充電しない状態のいずれかの選択に用いることを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項９】
請求項８記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記電子式スイッチは、トランジスタスイッチ、及び、ＭＯＳスイッチのいずれかの電子デバイスを選択することを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項１０】
請求項７記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記燃料電池発電部は第１電気接点を通じて各々前記外部負荷給電回路、及び、前記選択手段に電気的に接続し、前記外部負荷給電回路は第２電気接点を通じて前記負荷に電気的に接続し、前記内部負荷給電回路が第３電気接点を通じて前記選択手段に電気的に接続し、第４電気接点を通じて各々前記マイクロプロセッサ、及び、前記充電ユニットの電気接続端に電気的に接続し、第５電気接点を通じて前記燃料制御ユニットに電気的に接続し、及び、前記二次電池が第６電気接点を通じて各々前記選択手段と前記充電ユニットの他電気接続端に電気的に接続することを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項１１】
請求項１０記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記外部負荷給電回路は第１電圧変換器を含み、前記第１電圧変換器が特定電圧を具備する電力源を出力できことと、
前記内部負荷給電回路は第２電圧変換器、及び、第３電圧変換器を含み、前記第２電圧変換器、及び、第３電圧変換器に各々特定電圧の具備する電力源を出力できることを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項１２】
請求項１１記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記第１電圧変換器は、昇圧回路手段、降圧回路手段、及び、昇降圧回路手段のいずれかを用いるよう選択させることを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項１３】
請求項１１記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記第２電圧変換器は、昇圧回路手段、降圧回路手段、及び、昇降圧回路手段のいずれかを用いるよう選択させることを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項１４】
請求項１１記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記第３電圧変換器は、昇圧回路手段、降圧回路手段、及び、昇降圧回路手段のいずれかを用いるよう選択させることを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項１５】
請求項１記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記内部負荷は、マイクロプロセッサを含み、前記マイクロプロセッサが前記燃料電池の電気メッセージの処理と前記燃料電池内部デバイスを制御するためのロジック判断、及び、制御手段を具備することを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項１６】
請求項１記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記内部負荷は前記燃料電池の電気化学反応に要する燃料を送ることに用いる燃料制御ユニットを含むことを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項１７】
請求項１６記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記燃料制御ユニットはポンプ、及び、ファンを含むことを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項１８】
請求項１記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記燃料電池は外部の二次電池に更に並列接続することを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項１９】
請求項１記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記燃料電池は外付け電源を更に含み、前記外付け電源は交流電源まで電気的に接続し、また、前記電気的な接続を直流電源に変換できる電気装置であることを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項２０】
請求項１９記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記外付け電源は前記選択手段まで電気的に接続し、且つ、前記選択手段は前記燃料電池発電部、前記二次電池、及び、前記外付け電源のいずれかの電源を選択し、電力を前記内部負荷給電回路まで出力することに用いることを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項２１】
請求項２０記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記外付け電源は前記選択手段まで電気的に接続し、且つ、前記選択手段は前記燃料電池発電部、及び、前記外付け電源のいずれかの電源を更に選択でき、電力を前記外部負荷給電回路まで出力することに用いることを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項２２】
請求項１９記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記外付け電源は第１出力ポート、第２出力ポート、及び、第３出力ポートを更に含み、且つ、これら外付け電源の出力ポートが、各々負荷に要する電圧、第１電圧、及び、第２電圧の３つ電圧の電力源を出力でき、前記第１出力ポート、第２出力ポート、及び、第３出力ポートは各々前記第２電気接点、第４電気接点、及び、第５電気接点まで電気的に接続することを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項２３】
請求項１記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記燃料電池発電部が正常な作動状態に入る前、前記選択手段が前記内部の二次電池から電力を前記内部負荷給電回路への供給を選択することを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項２４】
請求項２３記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記内部の二次電池としてリチウム電池、ニッケル水素電池、及び、ニッケルカドミウム電池のいずれかの充電式電池を選択することを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項２５】
請求項２４記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記内部の二次電池は、比較的小型の充電式電池を選択し、また、前記内部負荷に供給できる必要な消費電力量を組合せることを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項２６】
請求項２５記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記二次電池は、シングルセルリチウム電池を選択することを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項２７】
請求項２６記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記燃料電池は、前記内部の二次電池の充電状態、及び、充電しない状態のいずれかを選択するための充電ユニットを更に含むことを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【請求項２８】
請求項２６記載の電源管理を具えた燃料電池において、前記外付け電源は前記選択手段まで電気的に接続し、且つ、前記選択手段は前記燃料電池発電部、前記二次電池、及び、前記外付け電源のいずれかの電源を選択し、電力を前記内部、または、外部負荷給電回路まで出力することに用いることを特徴とする、電源管理を具えた燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一種の電源管理を具えた燃料電池に関り、特に、燃料電池の内部負荷に必要な電力の供給に用いる内部の二次電池を提供することにある。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料電池は、水素と酸素の結合を利用して、電気化学反応の変化を起こすことで、電気エネルギーを供給できる新興エネルギーである。一般的な燃料電池は、毎回起動過程において、もしも燃料電池を長時間未使用の場合、その膜・電極接合体の湿潤環境状態が比較的悪くなるため、燃料電池の活性化プロセスを通じその膜・電極接合体を湿潤すことで、燃料電池の正常な電気化学反応の効率に行わせ、定格の出力電力に達する。これにより燃料電池が起動プロセスを完了しなかった時、燃料電池の活性化起動プロセスのため、内部のマイクロプロセッサ及び燃料制御ユニット等の内部負荷運転に要する電力を提供する必要がある。しかしながら、通常燃料電池内において、直接該燃料電池から発生する電力を内部負荷運転に要する電力の供給、或いは燃料電池と並列接続して外部負荷に出力する外部二次電池を通じて該燃料電池の内部負荷使用に供給するが、該燃料電池内には該内部負荷に要する電力を供給するためのもう一つ電池が提供されていない。これにより該外部二次電池を組合されていない状態において、該燃料電池が完全に独立した運転ができない。或いは該外部二次電池と該燃料電池を統合すると、システムが大きくなりすぎるため、燃料電池の携帯性が不便となり、同時に燃料電池コストが増加してしまう。
【０００３】
これにより、本発明の発明者は、従来の燃料電池の欠陥に鑑み、一種の電源管理を具えた燃料電池装置を発明するに到った。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、主に電源管理を具えた燃料電池を提供し、燃料電池に内部の二次電池を具備させることで、燃料電池における活性化の初期プロセスの進行を提供できるために用いることにある。
【０００５】
本発明の別の目的は、電源管理を具えた燃料電池を提供し、燃料電池に内部の二次電池を具備させ、前記内部の二次電池が内部負荷へ供給できる条件において、最小化した二次電池セルを用いることで、燃料電池の体積増加を避けることができ、同時に燃料電池のコスト増加を避けることができることにある。
【０００６】
さらに本発明の別の目的は、電源管理を具えた燃料電池を提供し、燃料電池に内部の二次電池を具備させ、また同時に燃料電池が正常な作動において前記内部の二次電池へ充電を提供して、内部の二次電池の正常な作動を達するための充電ユニットを具えることにある。
【０００７】
さらに本発明の別の目的は、電源管理を具えた燃料電池を提供し、燃料電池に外付け電源を具えさせることで、燃料電池が正常に作動できない状態で、且つ前記内部の二次電池の電力が不足した時、前記燃料電池の発電部及び前記内部の二次電池の定格電力出力の代替に用いることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明は、電源管理を具えた燃料電池を提供することにあり、電源管理を具えた燃料電池には、燃料電池発電部と、内部の二次電池と、前記燃料電池内部の制御デバイスである内部負荷と、前記燃料電池発電部で発生した電力を特定出力特性に変換することで前記電力を前記燃料電池外部の使用に伝送することに用いる外部負荷給電回路及び電力を特定出力特性に変換することで前記電力を前記燃料電池の内部負荷の使用に伝送することに用いる内部負荷給電回路を含み、前記内部負荷給電回路は、前記燃料電池発電部及び前記内部の二次電池のいずれかの発電デバイスの電力を特定出力特性に変換することを選択するための選択手段を更に含む。
【０００９】
前述の内部の二次電池は、リチウム電池、ニッケル水素電池及びニッケルカドミウム電池のいずれかの充電式電池を選択し、且つ前記内部の二次電池は小形充電式電池を選択し、また前記内部負荷に供給できる必要な消費電力量を組合せ、前記二次電池はシングルセルリチウム電池を選択できるため、燃料電池の体積増加を避けることができ、同時に燃料電池のコスト増加を避けることができる。
【００１０】
更に、前記燃料電池は、前記内部の二次電池の充電状態及び充電しない状態のいずれかを選択するための充電ユニットを更に含む。
【００１１】
その他、前記燃料電池は外付け電源を更に含み、前記外付け電源が交流電源に電気的に接続でき、並びに前記電気的な接続を直流電源に変換できる電気装置であり、前記燃料電池発電部及び前記内部の二次電池の定格電力出力の代替に用いることができる。
【００１２】
当該技術を熟知する者に本発明の目的、特徴及び効果について理解していただくため、下記の具体的な実施例を介し付属の図面を組み合わせることで、本発明に対する詳細な説明を後記のとおり行うものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明である電源管理を具えた燃料電池の具体的な実施例のデバイス関係図である。本発明である電源管理を具えた燃料電池システム（１）は、燃料電池発電部（１１）、内部の二次電池（１２）、外部負荷給電回路（１３）、内部負荷給電回路（１４）、マイクロプロセッサ（１６）、燃料制御ユニット（１７）及び充電ユニット（１８）を含み、前記燃料電池発電部（１１）は触媒物質を具備すると共に水素リッチ燃料と酸素燃料を介して電気化学反応を起こして更に化学エネルギーを電気エネルギーに変換して出力するエネルギー変換器である。前記内部の二次電池（１２）は電力を出力でき、また充電を行うことができるエネルギーキャリアである。前記外部負荷給電回路（１３）は、電力を特定の出力特性に変換し、また特定出力特性を具えた電力を前記燃料電池システム（１）の外部の負荷（２）へ伝送することで前記負荷（２）運転に要する電力を供給することに用いる。前記内部負荷給電回路（１４）は、電力を特定の出力特性に変換し、特定出力特性を具えた電力を前記燃料電池システム（１）内部の複数個の制御デバイスに伝送して選択したデバイスの作動に要する電力を供給することに用いる。前記マイクロプロセッサ（１６）は、ロジック判断及び制御手段を具備し、前記燃料電池システム（１）の電気メッセージの処理及び前記燃料電池システム（１）内部デバイスの制御を行うことに用いる。前記燃料制御ユニット（１７）は、能動装置を提供し、前記燃料電池システム（１）の電気化学反応に要する燃料の入力制御に用いる。及び前記充電ユニット（１８）は、前記燃料電池発電部（１１）で発生した電力を前記内部の二次電池（１２）まで選択的に供給し、前記内部の二次電池（１２）の充電を行うことに用いる。
【００１４】
前述の内部負荷給電回路（１４）は、選択手段（１５）を更に具備し、前記選択手段（１５）は前記燃料電池発電部（１１）或いは前記内部の二次電池（１２）の電力を前記内部負荷給電回路（１４）への供給を選択でき、及び電力を前記燃料電池システム（１）内部の複数個の制御デバイスへの伝送を選択できる。前記制御デバイスは、主に前記マイクロプロセッサ（１６）、燃料制御ユニット（１７）及び充電ユニット（１８）を指し、前記内部負荷給電回路（１４）は前記充電ユニット（１８）に電力を供給するかどうかを選択し前述の内部の二次電池（１２）に電力を出力している時に、前記充電ユニット（１８）への作動を停止できる。例を挙げると、本発明の充電ユニット（１８）は電子式スイッチを具備することができ、且つ前記電子式スイッチはトランジスタスイッチ、ＭＯSスイッチ及びその他の電子式スイッチから選択して、電気メッセージの制御を通じて、前記内部の二次電池（１２）の作動に合わせ、前記充電ユニット（１８）のオン或いはオフを選択することで、前記内部の二次電池（１２）に充電させるかどうかを選択できる。
【００１５】
前述の内部の二次電池（１２）は、リチウム電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池及びその他の充電式電池を選択でき、且つ前記燃料電池システム（１）の体積及び必要な消費電力量に基づいて、前記内部の二次電池（１２）として比較的小型のリチウム電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池及びその他充電式電池を選択できる。例を挙げると、本発明は前記マイクロプロセッサ（１６）及び燃料制御ユニット（１７）に要する消費電力量に依って、前記内部の二次電池（１２）の給電規格を選択でき、前記マイクロプロセッサ（１６）の規格が５ボルト及び燃料制御ユニット（１７）の規格が１２ボルトであると考慮した場合、前記内部の二次電池（１２）として３.６Ｖ〜４.２Ｖの出力を具備するシングルセルリチウム電池を選択することで前記内部負荷給電回路（１４）の電力変換及び電力伝送を通じて前記マイクロプロセッサ（１６）と燃料制御ユニット（１７）の作動に供給できる。
【００１６】
更に、直接メタノール型燃料電池の技術を例にすると、前述の燃料制御ユニット（１７）がポンプ（１７ａ）とファン（１７ｂ）を具え、且つ前記ポンプ（１７ａ）が前記燃料電池システム（１）の電気化学反応の陽極に要するメタノール燃料を送ることに用いる。前記ファン（１７ｂ）は前記燃料電池システム（１）の電気化学反応の陰極に要する酸素燃料を送ることに用いる。その他、前記ファン（１７ｂ）も同時に更に一歩進んで前記燃料電池システム（１）の放熱装置とすることができ、前記燃料電池システム（１）に比較的低い温度の外気を送って熱交換を行うことで、前記燃料電池システム（１）の温度制御を達成することに用いる。
【００１７】
その他、前述の燃料電池システム（１）内において、前記燃料電池発電部（１１）で発生した電力は、前記外部負荷給電回路（１３）の電圧変換及び電力伝送を通じて前記負荷（２）に要する電力を供給する。そして前記燃料電池システム（１）は更に一歩進んで外部の二次電池（３）に並列接続でき、前記燃料電池システム（１）発電部（１１）の出力電力が不足した時、同期して前記負荷（２）運転に要する電力を供給することに用いる。前記外部の二次電池（３）としてリチウム電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池及びその他充電式電池を選択できる。
【００１８】
図２は、本発明における図１の具体的な実施例の回路デバイス関係図である。前記回路デバイス関係図において、各対応デバイスに電気的に接続するため、各々第１電気接点（１０１）、第２電気接点（１０２）、第３電気接点（１０３）、第４電気接点（１０４）、第５電気接点（１０５）及び第６電気接点（１０６）と定義する。前記燃料電池発電部（１１）は前記第１電気接点（１０１）を通じて前記外部負荷給電回路（１３）及び前記選択手段（１５）に各々電気的に接続する。前記外部負荷給電回路（１３）は、前記第２電気接点（１０２）を通じて前記負荷（２）に電気的に接続する。前記内部負荷給電回路（１４）は、前記第６電気接点（１０６）を通じて前記選択手段（１５）に電気的に接続し、前記第３電気接点（１０３）を通じて各々前記マイクロプロセッサ（１６）及び前記充電ユニット（１８）の電気接続端に電気的に接続し、及び前記第４電気接点（１０４）を通じて前記燃料制御ユニット（１７）に電気的に接続する。及び前記内部の二次電池（１２）は前記第５電気接点（１０５）を通じて各々前記選択手段（１５）と前記充電ユニット（１８）の他電気接続端に電気的に接続する。
【００１９】
前述の外部負荷給電回路（１３）は、第１電圧変換器（１３ａ）を具備し、且つ前述の内部負荷給電回路（１４）が第２電圧変換器（１４ａ）及び第３電圧変換器（１４ｂ）を具えることで、前記第１電圧変換器（１３ａ）、第２電圧変換器（１４ａ）及び第３電圧変換器（１４ｂ）が、各々前記第２電気接点（１０２）、前記第３電気接点（１０３）及び前記第４電気接点（１０４）を通じて特定電圧を具えた電力源を出力させる。これにより、前記外部負荷給電回路（１３）は、前記第１電圧変換器（１３ａ）を通じて特定電圧の電力源を前記負荷（２）へ出力でき、且つ前記内部負荷給電回路（１４）が前記第２電圧変換器（１４ａ）と第３電圧変換器（１４ｂ）を通じて電圧ＶＣＣ及び電圧ＶＢＯＰという2種類の特定電圧の電力源を内部の電力を必要とする各デバイスへ出力できる。前記第１電圧変換器（１３ａ）、第２電圧変換器（１４ａ）及び第３電圧変換器（１４ｂ）内の各電圧変換器は、各々昇圧（ｂｏｏｓｔ）回路手段、降圧（ｂｕｃｋ）回路手段及び昇降圧回路（ＳＥＰＩＣ或いはＺＥＬＴＡ）手段のいずれかを選択でき、且つ前記昇圧回路手段は燃料電池の出力電力の電圧を比較的高い電圧の電力出力に昇圧変換することに用いる。前記降圧回路手段は、燃料電池の出力電力の電圧を比較的低い電圧の電力出力に降圧変換することに用いる。及び前記昇降圧回路手段は、燃料電池の出力電力の電圧の高低によってその出力電圧が安定した定電圧出力に調整でき、つまり燃料電池の出力電圧が設定する出力電圧より高い場合、この回路が入力電圧を設定する出力電圧値として降下することができる。逆に、燃料電池の出力電圧が設定する出力電圧より低い時、この回路が入力電圧を設定する出力電圧値として上昇することができる。
【００２０】
前述に基づき本発明である電源管理を具えた燃料電池は、前記燃料電池発電部（１１）が未作動状態或いは前記燃料電池発電部（１１）が正常な作動状態に入る前、前記選択手段（１５）が前記内部の二次電池（１２）から電力を前記内部負荷給電回路（１４）に供給することを選択し、また前記内部負荷給電回路（１４）の第２電圧変換器（１４ａ）と第３電圧変換器（１４ｂ）を通じて２種類の特定電圧の電力源を出力し、内部デバイスの作動に要する電力の提供に用いる。前記燃料電池発電部（１１）が正常な作動状態に入る時、前記燃料電池発電部（１１）は前記外部負荷給電回路（１３）を通じて特定電圧を外部の負荷（２）へ出力し、且つ前記マイクロプロセッサ（１６）は、前記選択手段（１５）の制御が前記燃料電池発電部（１１）から電力を前記内部負荷給電回路（１４）への供給選択を制御し、また前記内部負荷給電回路（１４）の第２電圧変換器（１４ａ）と第３電圧変換器（１４ｂ）を通じて２種類の特定電圧の電力源を出力し、内部デバイスの作動に要する電力の提供に用いる。前記燃料電池発電部（１１）が未作動状態或いは前記燃料電池発電部（１１）が正常な作動状態に入る前とは、通常前記燃料電池発電部（１１）が活性化の初期プロセスにおいて、前記マイクロプロセッサ（１６）の判断或いは回路手段を通じて前記内部の二次電池（１２）の電力を前記内部負荷給電回路（１４）にまで供給することを選択でき、前記燃料電池発電部（１１）が活性化の初期プロセスを完了して正常な作動状態に入った後、前記発電部（１１）が電力を発生並びに供給することを指す。
【００２１】
その他、前記内部の二次電池（１２）の電力を前記内部負荷給電回路（１４）に出力する時、前記充電ユニット（１８）が前記内部の二次電池（１２）へ充電しないよう選択する。及び前記燃料電池発電部（１１）の電力を前記内部負荷給電回路（１４）へ出力する時、前記充電ユニット（１８）が前記内部の二次電池（１２）への充電を選択して、前記内部の二次電池（１２）が満充電状態に達する。
【００２２】
図３は、本発明である電源管理を具えた燃料電池の別の具体的な実施例の局所デバイス関係図である。前述の選択手段（１５）は、回路デバイスで構成される回路からなるものとして用いることができる。具体的に述べると、前記選択手段（１５）は、例えばＭＯＳスイッチ或いはＦＥＴスイッチといった電子スイッチデバイス（１５ａ）とすることができ、またこれら電子スイッチデバイス（１５ａ）が前記マイクロプロセッサ（１６）の制御を受けて、前記燃料電池発電部（１１）及び前記内部の二次電池（１２）のいずれかの電力源の電力を前記内部負荷給電回路（１４）への出力を選択することに用いる。
【００２３】
図４は、本発明である電源管理を具えた燃料電池の更なる具体的な実施例の局所デバイス関係図である。前述の本発明である電源管理を具えた燃料電池内に更に外付け電源（１９）を具備し、前記外付け電源（１９）が交流電源まで電気的に接続すると共に前記電気的な接続を直流電源に変換できる電気装置で、前記直流電源を本発明である電源管理を具えた燃料電池システム内に入力して使用することに用いる。前述の燃料電池発電部（１１）、内部の二次電池（１２）及び外付け電源（１９）は、各々前記選択手段（１５）まで電気的に接続し、前記選択手段（１５）は各々前記外部負荷給電回路（１３）及び内部負荷給電回路（１４）まで電気に接続することで、前記選択手段（１５）が前記燃料電池発電部（１１）、前記内部の二次電池（１２）及び前記外付け電源（１９）のいずれかの電源を選択させることができ、また電力を前記外部負荷給電回路（１３）或いは前記内部負荷給電回路（１４）まで配分することを選択する。これにより、前記燃料電池発電部（１１）が未作動状態或いは前記燃料電池発電部（１１）が正常な作動状態に入る前、且つ前記内部の二次電池（１２）の電力が不足した時、前記選択手段（１５）が前記外付け電源（１９）から電力を前記内部負荷給電回路（１４）まで供給するよう選択し、また前記内部負荷給電回路（１４）の電圧変換器を通じて特定電圧の電力源を出力し、内部デバイスの作動に要する電力の供給に用いる。その他、前記外付け電源（１９）も前記選択手段（１５）を通じて電力を前記外部負荷給電回路（１３）まで出力するよう選択でき、図1に示すように電力を前記燃料電池システム（１）外部の負荷（２）まで供給、或いは前述の外部の二次電池（３）への充電に要する電力を供給することに用いる。及び前記外付け電源（１９）も図２に示すように前記内部負荷給電回路（１４）を通じて前述の充電ユニット（１８）に供給することで、前記内部の二次電池（１２）へ充電を行うことができる。
【００２４】
図５は、本発明である電源管理を具えた燃料電池の更なる具体的な実施例の局所デバイス関係図である。前述の外付け電源（１９）は、更に第１出力ポート（１９ａ）、第２出力ポート（１９ｂ）及び第３出力ポート（１９c）を具備し、且つこれら外付け電源（１９）内部に数種類の電圧変換の回路を具備することで、前記第１出力ポート（１９ａ）、第２出力ポート（１９ｂ）及び第３出力ポート（１９c）が出力する電力源の電圧を負荷に要する電圧、電圧ＶＣＣ及び電圧ＶＢＯＰの３つの電圧に区分し、前記第１出力ポート（１９ａ）、第２出力ポート（１９ｂ）及び第３出力ポート（１９c）が、図２に示すように各々前述の第２電気接点（１０２）、第３電気接点（１０３）及び第４電気接点（１０４）まで電気的に接続して、各々電力を前記負荷（２）、前記マイクロプロセッサ（１６）及び前記燃料制御ユニット（１７）まで出力することに用いる。前記第１出力ポート（１９ａ）、第２出力ポート（１９ｂ）及び第３出力ポート（１９c）は、各々電流方向を制限する手段で、前記第１出力ポート（１９ａ）、第２出力ポート（１９ｂ）及び第３出力ポート（１９c）の電力を各々前記第２電気接点（１０２）、第３電気接点（１０３）及び第４電気接点（１０４）のみに流れるよう制限し、また前記電流方向を制限する手段は前記第１出力ポート（１９ａ）、第２出力ポート（１９ｂ）及び第３出力ポート（１９c）を各々ダイオードに直列接続することができる。
【００２５】
本発明は、具体的な実施例で上記のとおりに開示したが、開示した具体的な実施例が本発明として限定的に用いることではなく、当該技術を熟知する者は本発明の精神と範囲に基づき各種の改変と修飾を行なうことができ、行なった改変或いは修飾も全て本発明の保護範疇にあり、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に定義するものを基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明である電源管理を具えた燃料電池の具体的な実施例のデバイス関係図である。
【図２】本発明における図１の具体的な実施例の回路デバイス関係図である。
【図３】本発明である電源管理を具えた燃料電池の別の具体的な実施例の局所デバイス関係図である。
【図４】本発明である電源管理を具えた燃料電池の更なる別の具体的な実施例の局所デバイス関係図である。
【図５】本発明である電源管理を具えた燃料電池の更なる具体的な実施例の局所デバイス関係図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  燃料電池システム
１１  燃料電池発電部
１２  内部の二次電池
１３  外部負荷給電回路
１３ａ  第１電圧変換器
１４  内部負荷給電回路
１４ａ  第２電圧変換器
１４ｂ  第３電圧変換器
１５  選択手段
１５ａ  電子スイッチデバイス
１６  マイクロプロセッサ
１７  燃料制御ユニット
１７ａ  ポンプ
１７ｂ  ファン
１８  充電ユニット
１９  外付け電源
１９ａ  第１出力ポート
１９ｂ  第２出力ポート
１９ｃ  第３出力ポート
２  負荷
３  外部の二次電池
１０１  第１電気接点
１０２  第２電気接点
１０３  第３電気接点
１０４  第４電気接点
１０５  第５電気接点
１０６  第６電気接点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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